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20CrMnTi堆焊耐磨板耐磨失效与合金元素、组织及性能的研究

2021-05-26 08:09


20CrMnTi的含碳量为0.20%属于低碳钢,渗碳时保证了碳元素的正常渗入。淬火热处理后心部获得低碳马氏体,以保证心部具有足够的塑性和韧性,抵抗冲击载荷。堆焊耐磨板中合金元素为Cr<1.5%、Mn<1卡斯特林耐磨复合钢板.5%、Ti<1.5%。Cr、Mn合金元素能提高钢铁索体的强度,同时提高堆焊耐磨钢板的淬透性。Ti元素能阻止钢的奥氏体晶粒的长大,提高钢的回火稳定性。20CrMnTi堆焊耐磨钢板根据使用性能要求表面耐磨,心部又要求有良好的强韧性,所以要对20CrMnTi钢进行表面渗碳处理,渗碳淬火后堆焊耐磨复合钢板表面得到高碳马氏体,具有较高的硬度和耐磨性。

目前,20CrMnTi堆焊耐磨板在使用过程中,冲击合金耐磨板、交变应力等作用下断裂和齿面接触疲劳为主要失效形式,因此堆焊耐磨复合钢板应有良好的强韧性、耐磨性以承受冲击、弯曲和接触应力;此外,还要求变形小、精度高,噪声低,对堆焊耐磨板生产企业而言还要在保证性能的前提下成本尽量低等特点。

衡量堆焊耐磨板质量的主要为末端淬透性带宽、钢材纯净度和晶粒度及热加工性和切削性能等。 20CrMnTi堆焊耐磨板中适当的碳含量(D.17%-0.23%)有利于堆焊耐磨钢板渗碳后具有良好的心部强度和韧度,铬和锰可明显提高钢的淬透性,而钛形成的高温下非常上海信铬钢耐磨复合材料稳定的TiN或Ti(C,N)颗粒可明显阻止渗碳时晶粒的粗化。另一方面,由于体系采用Ti合金化,常导致液析TiN产生,使得齿轮在使用过程中,TiN和基体的交界处易萌生疲劳裂纹,引起耐磨过早失效。


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